CN112051659A - 光学成像系统、取像模组、电子装置和移动装置 - Google Patents

光学成像系统、取像模组、电子装置和移动装置 Download PDF

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CN112051659A CN202010990265.6A CN202010990265A CN112051659A CN 112051659 A CN112051659 A CN 112051659A CN 202010990265 A CN202010990265 A CN 202010990265A CN 112051659 A CN112051659 A CN 112051659A
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Abstract

本申请提出一种光学成像系统，由物侧到像侧依次包括：具有负曲折力的第一透镜，物侧面为凸面；具有负曲折力的第二透镜，物侧面与像侧面均为凹面；具有正曲折力的第三透镜，物侧面为凸面；具有正曲折力的第四透镜；具有正曲折力的第五透镜；具有负曲折力的第六透镜，且第五透镜与第六透镜整体具有正曲折力；具有正曲折力的第七透镜，物侧面与像侧面均为凸面；所述光学成像系统还包含一光阑；所述光学成像系统满足如下条件式：6<f56/f<10；其中，f56为第五透镜与第六透镜的组合焦距，f为光学成像系统的焦距。光学成像系统在光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。本申请同时提出具有该光学成像系统的取像模组和具有该取像模组的电子装置及移动装置。

Description

光学成像系统、取像模组、电子装置和移动装置
技术领域
本发明涉及光学成像技术领域，特别涉及一种光学成像系统、取像模组、电子装置和移动装置。
背景技术
目前，在3C电子产品及汽车摄像领域，消费者对摄像模组的成像质量与体积大小均提出了更高的要求。在手机上，消费者希望在不占用较大体积的情况下获得更大的视野。随着汽车领域对道路交通安全和汽车安全的要求不断提高，再加上环视摄像头、驾驶辅助系统和无人驾驶市场的兴起，车载镜头越来越多的应用于汽车辅助驾驶系统中。与此同时，由于使用环境的多样化，人们对摄像模组在不同环境光条件下的成像质量、画面的舒适度等方面也提出了更高的要求。
在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的光学摄像模组普遍难以实现在夜晚、隧道、地下停车场、矿洞等光线较暗的环境中拥有良好成像质量。尤其是当光线明暗变化时，摄像模组无法实现共焦距，进而导致成像效果不理想。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提出一种具有日夜共焦的光学成像系统和具有该光学成像系统的取像模组、电子装置和移动装置，以解决上述问题。
本申请的实施例提出一种光学成像系统，由物侧到像侧依次包括：
具有负曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面；
具有负曲折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面与像侧面均为凹面；
具有正曲折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面为凸面；
具有正曲折力的第四透镜；
具有正曲折力的第五透镜；
具有负曲折力的第六透镜，且所述第五透镜与所述第六透镜整体具有正曲折力；及
具有正曲折力的第七透镜，所述第七透镜的物侧面与像侧面均为凸面；
所述光学成像系统还包含一光阑，所述光阑置于所述第五透镜的物侧；
所述光学成像系统满足如下条件式：
6<f56/f<10；
其中，f56为所述第五透镜与所述第六透镜的组合焦距，f为所述光学成像系统的焦距。
本申请实施例的光学成像系统中，通过第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和第七透镜合理的曲折力配置，满足了光学成像系统对日夜共焦成像的需求，使得光学成像系统在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
光学成像系统还通过对第五透镜与第六透镜组合焦距的限制，可校正系统的像差，通过第五透镜与第六透镜的组合结构，将两个元件的累加公差设置成一个整合元件的公差，可减小偏心敏感度，降低系统组装敏感度，解决镜片工艺制作及镜头组装问题，提高良率。通过第五透镜与第六透镜之间的像差校正，有利于提升成像解析度。超过第五透镜与第六透镜组合焦距的条件式限定范围则不利光学成像系统像差的校正，导致成像品质降低。
在一些实施例中，所述第五透镜的像侧面与所述第六透镜的物侧面胶合；
所述第五透镜的物侧面与像侧面均为凸面；
所述第六透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面。
可以理解，第五透镜与第六透镜整体具有正曲折力的同时，其胶合面凸向像侧，有助于提升光学成像系统的解析度。
在一些实施例中，所述光学成像系统还包含一光阑，所述光阑置于所述第四透镜与所述第五透镜之间。
光学成像系统通过设置光阑用以减少杂散光，有助于提升影像质量。
在一些实施例中，所述光学成像系统的工作波段包括0.4μm～1μm。
光学成像系统的使用范围同时包含可见光与红外光，红外光成像有助于提升光学成像系统在可见光较暗的环境下的成像能力，提升成像品质。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足如下条件式：
4<f7/f<7；
其中，f7为所述第七透镜的焦距，f为所述光学成像系统的焦距。
第七透镜为系统提供正曲折力，通过满足条件式，可收缩光线束的出射角度，有利于减小光线束射入感光元件的主光线角度，提升感光元件的感光性能，提升成像解析度。超过条件式范围则不利所述光学成像系统像差的校正，进而降低成像品质。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足如下条件式：
-7<f1/CT1<-3；
其中，f1为所述第一透镜的焦距，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。
所述第一透镜中心厚度的变化会影响到所述光学成像系统的焦距，通过满足条件式的限定，合理的搭配第一透镜的中心厚度与光学成像系统焦距的关系，可以降低第一透镜中心厚度的公差敏感度，降低单透镜的加工工艺难度，有利于提升镜头组的组装良率，进一步的降低生产成本。当超过条件式的上限，所述第一透镜的曲折力过强，系统易产生较难校正的像散，而成像系统的成像质量降低，另外，所述第一透镜的中心厚度越大，系统的重量越大，不利于光学成像系统的轻量化特征；当超过条件式下限，所述第一透镜的曲折力不足，不利于大角度光线射入系统，不利于光学成像系统的广角化。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足如下条件式：
-8<R3/CT2<-2；
其中，R3为所述第二透镜物侧面于光轴处的曲率半径，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度。
由于第二透镜呈双凹结构，第二透镜为负透镜，可进一步扩散光线。通过满足条件式的限制，可降低不同视场光线入射角及出射角的偏差，从而降低敏感度；通过调节第二透镜的厚度可以减小加工难度并且降低厚度公差敏感度，提升良率。当超出条件式的限制，则不利于校正偏差和降低敏感度。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足如下条件式：
-12<f23/f<-6；
其中，f23为所述第二透镜与所述第三透镜的组合焦距，f为所述光学成像系统的焦距。
将具有不同曲折力的第二透镜与第三透镜组合成透镜组并对组合焦距进行限制，通过满足条件式的限制，使其整体具有负曲折力，有利于校正第一透镜边缘光线束的像差，提升解象力。当超出条件式的限制，则像差控制不当，导致成像质量下降。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足如下条件式：
1.5<TTL/EPL<3.5；
其中，TTL为所述第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离，EPL为所述光阑至成像面于光轴上的距离。
通过满足条件式，光线将以接近垂直入射的方式在感光元件上，使光学成像系统具有远心特性，远心特性对于固态电子感光元件的感光能力极为重要，可使得电子感光元件的感光敏感度提高，减少系统产生暗角的可能性。当超过条件式下限，不利于限制光学成像系统总长(即第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离)，不利于实现系统小型化的特征；当超过条件式上限，则不利于光学成像系统的成像面亮度的提升，光阑至成像面的距离越远，光学成像系统越易产生暗角，不利于成像质量的提高。
在一些实施例中，所述光学成像系统中至少一枚透镜满足如下条件式：
1/(n486-n950)≤30；
其中，n486为所述至少一枚透镜在工作波长为486nm时所对应的折射率，n950为所述至少一枚透镜在工作波长为950nm时所对应的折射率。
通过满足条件式，有利于光学成像系统在可见光波段与近红外波段的色差校正，进而有利于所述光学成像系统在可见光环境下适用时与切换至近红外光波段适用时产生减小的离焦变化。超过条件式的限制时，则所述光学成像系统在两种环境下使用时产生较大的离焦变化量，而产生某一环境下成像模糊，解像力降低。
在一些实施例中，所述光学成像系统中至少一枚透镜满足如下条件式：
vdi≤25；
其中，vdi为所述至少一枚透镜的色散系数。
所述光学成像系统内的某一透镜满足该条件式，有利于校正色差，提升光学成像系统成像时的色彩饱和度。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足如下条件式：
3.5<Imgh/epd≤5.2；
其中，Imgh为所述光学成像系统的最大视场角所对应的像高，epd为所述光学成像系统的入瞳直径大小。
通过满足条件式，有利于保证大靶面成像时像面亮度的提升。当超过条件式的上限，则所述光学成像系统入瞳直径较小，则缩小了光学成像系统射入的光线束宽度，不利于像面亮度的提升；当超过条件式的下限，则所述光学成像系统像面面积较小，会缩小光学成像系统的视场角范围。
在一些实施例中，所述光学成像系统满足如下条件式：
1mm-1<tan(1/2*FOV)/f＜3mm-1；
其中，FOV为所述光学成像系统的最大视场角，f为所述光学成像系统的焦距。
通过满足条件式的限定，有利于大角度光学成像系统边缘视场畸变的控制，避免像面变形，提升了系统的判别精度。当超出条件式的限制，则不利于光学成像系统在大角度成像时的边缘畸变控制，导致成像质量降低。
本发明实施例提出一种取像模组，包括上述任一实施例中所述的光学成像系统和感光元件，所述感光元件设置于所述光学成像系统的像侧。
本发明实施例的取像模组包括光学成像系统，所述光学成像系统通过对内部透镜曲折力合理的配置，并限定了第五透镜与第六透镜的组合焦距范围，满足了取像模组对日夜共焦成像的需求。取像模组还通过光学成像系统实现了在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
本发明的实施例提出一种电子装置，包括：壳体和上述实施例的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。
本发明实施例的电子装置包括取像模组，通过合理的曲折力的配置，可提升光学成像系统的成像素质，实现了电子装置对日夜共焦成像的需求，使之在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
本发明的实施例提出一种移动装置，包括：本体和上述实施例的取像模组，所述取像模组安装在所述本体上。
本发明实施例的移动装置包括取像模组，通过合理的曲折力的配置，可提升光学成像系统的成像素质，实现了移动装置对日夜共焦成像的需求，使之在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施例的描述中变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明第一实施例的光学成像系统的结构示意图。
图2是本发明第一实施例的光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(％)示意图。
图3是本发明第二实施例的光学成像系统的结构示意图。
图4是本发明第二实施例的光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(％)示意图。
图5是本发明第三实施例的光学成像系统的结构示意图。
图6是本发明第三实施例的光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(％)示意图。
图7是本发明第四实施例的光学成像系统的结构示意图。
图8是本发明第四实施例的光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(％)示意图。
图9是本发明第五实施例的光学成像系统的结构示意图。
图10是本发明第五实施例的光学成像系统的球差(mm)、像散(mm)和畸变(％)示意图。
图11是本发明实施例的取像模组的结构示意图。
图12是本发明实施例的电子装置的结构示意图。
图13是本发明实施例的移动装置的结构示意图。
主要元件符号说明
取像模组 100
光学成像系统 10
第一透镜 L1
第二透镜 L2
第三透镜 L3
第四透镜 L4
第五透镜 L5
第六透镜 L6
第七透镜 L7
保护玻璃 L8
光阑 STO
物侧面 S1、S3、S5、S7、S9、S11、S13、S15
像侧面 S2、S4、S6、S8、S10、S12、S14、S16
像面 S17
感光元件 20
电子装置 200
壳体 210
移动装置 300
本体 310
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
请参阅图1，本发明实施例提供的光学成像系统10从物侧至像侧依次包括：具有负曲折力的第一透镜L1，第一透镜L1的物侧面S1为凸面；具有负曲折力的第二透镜L2，第二透镜L2的物侧面S3及像侧面S4均为凹面；具有正曲折力的第三透镜L3，第三透镜L3的物侧面S5为凸面；具有正曲折力的第四透镜L4；具有正曲折力的第五透镜L5；具有负曲折力的第六透镜L6，第五透镜L5与第六透镜L6为胶合结构，且第五透镜L5与第六透镜L6整体具有正曲折力；具有正曲折力的第七透镜L7，第七透镜L7的物侧面S13及像侧面S14均为凸面。
具体地，第一透镜L1具有物侧面S1及像侧面S2，第二透镜L2具有物侧面S3及像侧面S4，第三透镜L3具有物侧面S5及像侧面S6，第四透镜L4具有物侧面S7及像侧面S8，第五透镜L5具有物侧面S9及像侧面S10，第六透镜L6具有物侧面S11及像侧面S12，第七透镜L7具有物侧面S13及像侧面S14。其中，第五透镜L5的像侧面S10与第六透镜L6的物侧面S11胶合。
进一步地，光学成像系统10还包含一光阑STO，所述光阑STO置于第五透镜L5的物侧。具体地，光阑STO可置于第一透镜L1的物侧，或者置于第一透镜L1与第二透镜L2之间，或者置于第二透镜L2与第三透镜L3之间，或者置于第三透镜L3与第四透镜L4之间，或者置于第四透镜L4与L5第五透镜之间，光阑STO的具体设置位置可根据实际需要设定，在此不作限制。可以理解，光学成像系统10通过设置光阑STO用以减少杂散光，有助于提升影像质量。
进一步地，所述光学成像系统10满足如下条件式：
6<f56/f<10；
其中，f56为所述第五透镜L5与所述第六透镜L6的组合焦距，f为所述光学成像系统10的焦距。
本申请实施例的光学成像系统10中，通过第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6和第七透镜L7合理的曲折力配置，满足了光学成像系统10对日夜共焦成像的需求，使得光学成像系统10在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
光学成像系统10还通过对第五透镜L5与第六透镜L6组合焦距的限制，可校正系统的像差，通过胶合结构的设置，将两个元件的累加公差设置成一个整合元件的公差，可减小偏心敏感度，降低系统组装敏感度，解决镜片工艺制作及镜头组装问题，提高良率。通过胶合结构之间的像差校正，有利于提升成像解析度。超过第五透镜L5与第六透镜L6组合焦距的条件式限定范围则不利光学成像系统10像差的校正，导致成像品质降低。
在一些实施例中，所述第五透镜L5的物侧面S9与像侧面S10均为凸面；
所述第六透镜L6的物侧面S11为凹面，像侧面S12为凸面。
可以理解，第五透镜L5与第六透镜L6整体具有正曲折力的同时，其胶合面凸向像侧，有助于提升光学成像系统10的解析度。
在一些实施例中，光阑STO设置于第四透镜L4和第五透镜L5之间，从而为大视角的实现提供了可能。并且，中置光阑STO使得光学成像系统10的结构呈一定对称性，让光学畸变得到了较好的控制。
在一些实施例中，所述光学成像系统10的工作波段包括0.4μm～1μm。
光学成像系统10的使用范围同时包含可见光与红外光，红外光成像有助于提升光学成像系统10在可见光较暗的环境下的成像能力，提升成像品质。
在一些实施例中，第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凹面，像侧面S4于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，像侧面S6于光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，像侧面S8于光轴处为凹面或平面；第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凸面，像侧面S10于光轴处为凸面；第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凹面，像侧面S12于光轴处为凸面；第七透镜L7的物侧面S13于光轴处为凸面，像侧面S14于光轴处为凸面。
光学成像系统10通过合理的镜头配置，视野范围宽，在保持良好的光学性能的同时减小了光学成像系统10的尺寸，实现了光学成像系统10的小型化，且同时具有较好的日夜共焦能力。
在一些实施例中，光学成像系统10还包括保护玻璃L8，保护玻璃L8具有物侧面S15和像侧面S16。保护玻璃L8设置在第七透镜L7的像侧面S14与像面S17之间。保护玻璃L8完全透明，光线可直接通过，保护玻璃L8用于保护光学成像系统10外部的感光元件等。
当光学成像系统10用于成像时，被摄物发出或反射的光线从物侧方向进入光学成像系统10，并依次穿过第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7和保护玻璃L8，最终汇聚到像面S17上。
在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6、第七透镜L7及保护玻璃L8均为玻璃材质。
在一些实施例中，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7均为球面镜。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足如下条件式：
4<f7/f<7；
其中，f7为所述第七透镜L7的焦距，f为所述光学成像系统10的焦距。
第七透镜L7为系统提供正曲折力，通过满足条件式，可收缩光线束的出射角度，有利于减小光线束射入感光元件的主光线角度，提升感光元件的感光性能，提升成像解析度。超过条件式范围则不利所述光学成像系统10像差的校正，进而降低成像品质。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足如下条件式：
-7<f1/CT1<-3；
其中，f1为所述第一透镜L1的焦距，CT1为所述第一透镜L1于光轴上的厚度。
所述第一透镜L1中心厚度的变化会影响到所述光学成像系统10的焦距，通过满足条件式的限定，合理的搭配第一透镜L1的中心厚度与光学成像系统10焦距的关系，可以降低第一透镜L1中心厚度的公差敏感度，降低单透镜的加工工艺难度，有利于提升镜头组的组装良率，进一步的降低生产成本。当超过条件式的上限，所述第一透镜L1的曲折力过强，系统易产生较难校正的像散，而导致系统的成像质量降低，另外，所述第一透镜L1的中心厚度越大，系统的重量越大，不利于光学成像系统10的轻量化特征；当超过条件式下限，所述第一透镜L1的曲折力不足，不利于大角度光线射入系统，不利于光学成像系统10的广角化。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足如下条件式：
-8<R3/CT2<-2；
其中，R3为所述第二透镜L2物侧面S3于光轴处的曲率半径，CT2为所述第二透镜L2于光轴上的厚度。
由于第二透镜L2呈双凹结构，第二透镜为负透镜，可进一步扩散光线。通过满足条件式的限制，可降低不同视场光线入射角及出射角的偏差，从而降低敏感度；通过调节第二透镜L2的厚度可以减小加工难度并且降低厚度公差敏感度，提升良率。当超出条件式的限制，则不利于校正偏差和降低敏感度。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足如下条件式：
-12<f23/f<-6；
其中，f23为所述第二透镜L2与所述第三透镜L3的组合焦距，f为所述光学成像系统10的焦距。
将具有不同曲折力的第二透镜L2与第三透镜L3组合成透镜组并对组合焦距进行限制，通过满足条件式的限制，使其整体具有负曲折力，有利于校正第一透镜L1边缘光线束的像差提升解象力。当超出条件式的限制，则像差控制不当，导致成像质量下降。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足如下条件式：
1.5<TTL/EPL<3.5；
其中，TTL为所述第一透镜L1物侧面S1至像面S17于光轴上的距离，EPL为所述光阑STO至像面S17于光轴上的距离。
通过满足条件式，光线将以接近垂直入射的方式在感光元件上，使光学成像系统10具有远心特性，远心特性对于固态电子感光元件的感光能力极为重要，可使得电子感光元件的感光敏感度提高，减少系统产生暗角的可能性。当超过条件式下限，不利于限制光学成像系统10总长(即第一透镜L1物侧面S1至像面S17于光轴上的距离)，不利于实现系统小型化的特征；当超过条件式上限，则不利于光学成像系统10的像面S17亮度的提升，光阑STO至像面S17的距离越远，光学成像系统10越易产生暗角，不利于成像质量的提高。
在一些实施例中，所述光学成像系统10中至少一个透镜满足如下条件式：
1/(n486-n950)≤30；
其中，n486为所述至少一枚透镜在工作波长为486nm时所对应的折射率，n950为所述至少一枚透镜在工作波长为950nm时所对应的折射率。
通过满足条件式，有利于光学成像系统10在可见光波段与近红外波段的色差校正，进而有利于所述光学成像系统10在可见光环境下适用时与切换至近红外光波段适用时产生减小的离焦变化。超过条件式的限制时，则所述光学成像系统10在两种环境下使用时产生较大的离焦变化量，而产生某一环境下成像模糊，解像力降低。
在一些实施例中，所述光学成像系统10中至少一个透镜满足如下条件式：
vdi≤25；
其中，vdi为第i透镜在d光下的色散系数。
所述光学成像系统10内的某一透镜满足该条件式，有利于校正色差，提升光学成像系统10成像时的色彩饱和度。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足如下条件式：
3.5<Imgh/epd≤5.2；
其中，Imgh为所述光学成像系统10的最大视场角所对应的像高，epd为所述光学成像系统10的入瞳直径大小。
通过满足条件式，有利于保证大靶面成像时像面亮度得到提升。当超过条件式的上限，则所述光学成像系统10入瞳直径较小，则缩小了光学成像系统10射入的光线束宽度，不利于像面S17亮度的提升；当超过条件式的下限，则所述光学成像系统10像面S17面积较小，会缩小光学成像系统10的视场角范围。
在一些实施例中，所述光学成像系统10满足如下条件式：
1mm-1<tan(1/2*FOV)/f＜3mm-1；
其中，FOV为所述光学成像系统10的最大视场角，f为所述光学成像系统10的焦距。
通过满足条件式的限定，有利于大角度光学成像系统10边缘视场畸变的控制，避免像面变形，提升了系统的判别精度。当超出条件式的限制，则不利于光学成像系统10在大角度成像时的边缘畸变控制，导致成像质量降低。
第一实施例
请同时参阅图1和图2，第一实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括具有负曲折力的第一透镜L1、具有负曲折力的第二透镜L2、具有正曲折力的第三透镜L3、具有正曲折力的第四透镜L4、具有正曲折力的第五透镜L5、具有负曲折力的第六透镜L6及具有正曲折力的第七透镜L7。第五透镜L5与第六透镜L6为胶合结构，且第五透镜L5与第六透镜L6整体具有正曲折力。
第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凹面，像侧面S4于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，像侧面S6于光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，像侧面S8于光轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凸面，像侧面S10于光轴处为凸面；第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凹面，像侧面S12于光轴处为凸面；第七透镜L7的物侧面S13于光轴处为凸面，像侧面S14于光轴处为凸面。
进一步地，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7均为玻璃材质且为球面镜。
进一步地，光阑STO设置在第四透镜L4和第五透镜L5之间。
进一步地，光学成像系统10还包括设置于第七透镜L7的像侧面S14与像面S17之间的保护玻璃L8。
图2为第一实施例中光学成像系统10的球差(mm)、像散(mm)和畸变图(％)，其中像散图和畸变图为参考波长为750.000nm下的数据图。
第一实施例中的参考波长为750.000nm，且第一实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。
表1
Figure BDA0002690626180000101
Figure BDA0002690626180000111
需要说明的是，f为光学成像系统10的焦距，FNO为光学成像系统10的光圈数，FOV为光学成像系统10的最大视场角。
第二实施例
请同时参阅图3和图4，第二实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括具有负曲折力的第一透镜L1、具有负曲折力的第二透镜L2、具有正曲折力的第三透镜L3、具有正曲折力的第四透镜L4、具有正曲折力的第五透镜L5、具有负曲折力的第六透镜L6及具有正曲折力的第七透镜L7。第五透镜L5与第六透镜L6为胶合结构，且第五透镜L5与第六透镜L6整体具有正曲折力。
第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凹面，像侧面S4于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，像侧面S6于光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，像侧面S8于光轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凸面，像侧面S10于光轴处为凸面；第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凹面，像侧面S12于光轴处为凸面；第七透镜L7的物侧面S13于光轴处为凸面，像侧面S14于光轴处为凸面。
进一步地，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7均为玻璃材质且均为球面镜。
进一步地，光阑STO设置在第四透镜L4和第五透镜L5之间。
进一步地，光学成像系统10还包括设置于第七透镜L7的像侧面S14与像面S17之间的保护玻璃L8。
图4为第二实施例中光学成像系统10的球差(mm)、像散(mm)和畸变图(％)，其中像散图和畸变图为参考波长为750.000nm下的数据图。
第二实施例中的参考波长为750.000nm，且第二实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。
表2
Figure BDA0002690626180000121
需要说明的是，f为光学成像系统10的焦距，FNO为光学成像系统10的光圈数，FOV为光学成像系统10的最大视场角。
第三实施例
请同时参阅图5和图6，第三实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括具有负曲折力的第一透镜L1、具有负曲折力的第二透镜L2、具有正曲折力的第三透镜L3、具有正曲折力的第四透镜L4、具有正曲折力的第五透镜L5、具有负曲折力的第六透镜L6及具有正曲折力的第七透镜L7。第五透镜L5与第六透镜L6为胶合结构，且第五透镜L5与第六透镜L6整体具有正曲折力。
第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凹面，像侧面S4于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，像侧面S6于光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，像侧面S8于光轴处为凹面；第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凸面，像侧面S10于光轴处为凸面；第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凹面，像侧面S12于光轴处为凸面；第七透镜L7的物侧面S13于光轴处为凸面，像侧面S14于光轴处为凸面。
进一步地，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7均为玻璃材质且均为球面镜。
进一步地，光阑STO设置在第四透镜L4和第五透镜L5之间。
进一步地，光学成像系统10还包括设置于第七透镜L7的像侧面S14与像面S17之间的保护玻璃L8。
图6为第三实施例中光学成像系统10的球差(mm)、像散(mm)和畸变图(％)，其中像散图和畸变图为参考波长为750.000nm下的数据图。
第三实施例中的参考波长为750.000nm，且第三实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。
表3
Figure BDA0002690626180000131
Figure BDA0002690626180000141
需要说明的是，f为光学成像系统10的焦距，FNO为光学成像系统10的光圈数，FOV为光学成像系统10的最大视场角。
第四实施例
请同时参阅图7和图8，第四实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括具有负曲折力的第一透镜L1、具有负曲折力的第二透镜L2、具有正曲折力的第三透镜L3、具有正曲折力的第四透镜L4、具有正曲折力的第五透镜L5、具有负曲折力的第六透镜L6及具有正曲折力的第七透镜L7。第五透镜L5与第六透镜L6为胶合结构，且第五透镜L5与第六透镜L6整体具有正曲折力。
第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凹面，像侧面S4于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，像侧面S6于光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，像侧面S8于光轴处为平面；第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凸面，像侧面S10于光轴处为凸面；第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凹面，像侧面S12于光轴处为凸面；第七透镜L7的物侧面S13于光轴处为凸面，像侧面S14于光轴处为凸面。
进一步地，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7均为玻璃材质且均为球面镜。
进一步地，光阑STO设置在第四透镜L4和第五透镜L5之间。
进一步地，光学成像系统10还包括设置于第七透镜L7的像侧面S14与像面S17之间的保护玻璃L8。
图8为第四实施例中光学成像系统10的球差(mm)、像散(mm)和畸变图(％)，其中像散图和畸变图为参考波长为750.000nm下的数据图。
第四实施例中的参考波长为750.000nm，且第四实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。
表4
Figure BDA0002690626180000142
Figure BDA0002690626180000151
需要说明的是，f为光学成像系统10的焦距，FNO为光学成像系统10的光圈数，FOV为光学成像系统10的最大视场角。
第五实施例
请同时参阅图9和图10，第五实施例的光学成像系统10由物侧到像侧依次包括具有负曲折力的第一透镜L1、具有负曲折力的第二透镜L2、具有正曲折力的第三透镜L3、具有正曲折力的第四透镜L4、具有正曲折力的第五透镜L5、具有负曲折力的第六透镜L6及具有正曲折力的第七透镜L7。第五透镜L5与第六透镜L6为胶合结构，且第五透镜L5与第六透镜L6整体具有正曲折力。
第一透镜L1的物侧面S1于光轴处为凸面，像侧面S2于光轴处为凹面；第二透镜L2的物侧面S3于光轴处为凹面，像侧面S4于光轴处为凹面；第三透镜L3的物侧面S5于光轴处为凸面，像侧面S6于光轴处为凸面；第四透镜L4的物侧面S7于光轴处为凸面，像侧面S8于光轴处为平面；第五透镜L5的物侧面S9于光轴处为凸面，像侧面S10于光轴处为凸面；第六透镜L6的物侧面S11于光轴处为凹面，像侧面S12于光轴处为凸面；第七透镜L7的物侧面S13于光轴处为凸面，像侧面S14于光轴处为凸面。
进一步地，第一透镜L1、第二透镜L2、第三透镜L3、第四透镜L4、第五透镜L5、第六透镜L6及第七透镜L7均为玻璃材质且均为球面镜。
进一步地，光阑STO设置在第四透镜L4和第五透镜L5之间。
进一步地，光学成像系统10还包括设置于第七透镜L7的像侧面S14与像面S17之间的保护玻璃L8。
图10为第五实施例中光学成像系统10的球差(mm)、像散(mm)和畸变图(％)，其中像散图和畸变图为参考波长为750.000nm下的数据图。
第五实施例中的参考波长为750.000nm，且第五实施例中的光学成像系统10满足下面表格的条件。
表5
Figure BDA0002690626180000161
需要说明的是，f为光学成像系统10的焦距，FNO为光学成像系统10的光圈数，FOV为光学成像系统10的最大视场角。
表6示出了第一实施例至第五实施例的光学成像系统10中f56/f，f7/f，f1/CT1，R3/CT2，f23/f，TTL/EPL，Imgh/epd和tan(1/2*FOV)/f的值。
Figure BDA0002690626180000162
Figure BDA0002690626180000171
表7示出了第一实施例至第五实施例的光学成像系统10中第一透镜至第七透镜的1/(n486-n950)的值。
第一实施例 第二实施例 第三实施例 第四实施例 第五实施例
第一透镜 27.90 27.90 27.90 27.90 27.90
第二透镜 12.13 12.13 12.13 12.13 12.13
第三透镜 30.59 30.59 30.59 30.59 30.59
第四透镜 12.13 12.13 12.13 12.13 12.13
第五透镜 37.83 37.83 37.83 37.83 37.83
第六透镜 13.05 13.05 13.05 13.05 13.05
第七透镜 46.40 46.40 46.40 46.40 46.40
请参阅图11，本发明实施例的取像模组100包括光学成像系统10和感光元件20，感光元件20设置在光学成像系统10的像侧。
具体地，感光元件20可以采用互补金属氧化物半导体(CMOS，ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)影像感测器或者电荷耦合元件(CCD，Charge-coupledDevice)。
本发明实施例的取像模组100包括光学成像系统10，所述光学成像系统10通过对内部透镜曲折力合理的配置，并限定了第五透镜L5与第六透镜L6的组合焦距范围，满足了取像模组100对日夜共焦成像的需求。取像模组100还通过光学成像系统10实现了在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
请参阅图12，本发明实施例的电子装置200包括壳体210和取像模组100，取像模组100安装在壳体210上。
本发明实施例的电子装置200包括但不限于为智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电子书籍阅读器、便携多媒体播放器(PMP)、便携电话机、视频电话机、数码静物相机、移动医疗装置、可穿戴式设备等支持成像的电子装置。
本发明实施例的电子装置200包括取像模组100，通过合理的曲折力的配置，可提升光学成像系统10的成像素质，实现了电子装置200对日夜共焦成像的需求，使之在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
请参阅图13，本发明实施例的移动装置300包括本体310和取像模组100，取像模组100安装在本体310上。
本发明实施例的移动装置300包括但不限于为小型客车、小型货车、大型客车、大型货车、叉车、推土车等能够手动驾驶或自动行驶的车辆。
本发明实施例的移动装置300包括取像模组100，通过合理的曲折力的配置，可提升光学成像系统10的成像素质，实现了移动装置300对日夜共焦成像的需求，使之在夜晚、隧道、矿洞、地下停车场等光线较暗的环境内，也能具有较好的成像能力。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种光学成像系统，其特征在于，由物侧到像侧依次包括：
具有负曲折力的第一透镜，所述第一透镜的物侧面为凸面；
具有负曲折力的第二透镜，所述第二透镜的物侧面与像侧面均为凹面；
具有正曲折力的第三透镜，所述第三透镜的物侧面为凸面；
具有正曲折力的第四透镜；
具有正曲折力的第五透镜；
具有负曲折力的第六透镜，且所述第五透镜与所述第六透镜整体具有正曲折力；及
具有正曲折力的第七透镜，所述第七透镜的物侧面与像侧面均为凸面；
所述光学成像系统还包含一光阑，所述光阑置于所述第五透镜的物侧；
所述光学成像系统满足如下条件式：
6<f56/f<10；
其中，f56为所述第五透镜与所述第六透镜的组合焦距，f为所述光学成像系统的焦距。
2.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述第五透镜的像侧面与所述第六透镜的物侧面胶合；
所述第五透镜的物侧面与像侧面均为凸面；
所述第六透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面。
3.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统的工作波段包括0.4μm～1μm。
4.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足如下条件式：
4<f7/f<7；
其中，f7为所述第七透镜的焦距，f为所述光学成像系统的焦距。
5.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足如下条件式：
-7<f1/CT1<-3；
其中，f1为所述第一透镜的焦距，CT1为所述第一透镜于光轴上的厚度。
6.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足如下条件式：
-8<R3/CT2<-2；
其中，R3为所述第二透镜物侧面于光轴处的曲率半径，CT2为所述第二透镜于光轴上的厚度。
7.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足如下条件式：
-12<f23/f<-6；
其中，f23为所述第二透镜与所述第三透镜的组合焦距，f为所述光学成像系统的焦距。
8.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足如下条件式：
1.5<TTL/EPL<3.5；
其中，TTL为所述第一透镜物侧面至成像面于光轴上的距离，EPL为所述光阑至成像面于光轴上的距离。
9.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统中至少一枚透镜满足如下条件式：
1/(n486-n950)≤30；
其中，n486为所述至少一枚透镜在工作波长为486nm时所对应的折射率，n950为所述至少一枚透镜在工作波长为950nm时所对应的折射率。
10.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统中至少一枚透镜满足如下条件式：
vdi≤25；
其中，vdi为所述至少一枚透镜的色散系数。
11.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足如下条件式：
3.5<Imgh/epd≤5.2；
其中，Imgh为所述光学成像系统的最大视场角所对应的像高，epd为所述光学成像系统的入瞳直径大小。
12.如权利要求1所述的光学成像系统，其特征在于，所述光学成像系统满足如下条件式：
1mm-1<tan(1/2*FOV)/f＜3mm-1；
其中，FOV为所述光学成像系统的最大视场角，f为所述光学成像系统的焦距。
13.一种取像模组，其特征在于，包括：
如权利要求1至12中任意一项所述的光学成像系统；和
感光元件，所述感光元件设置于所述光学成像系统的像侧。
14.一种电子装置，其特征在于，包括：
壳体；和
如权利要求13所述的取像模组，所述取像模组安装在所述壳体上。
15.一种移动装置，其特征在于，包括：
本体，和
如权利要求13所述的取像模组，所述取像模组安装在所述本体上。
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